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InVisor科研新闻 | Y染色体DNA检测技术!任何凶残的、淫邪的、罪恶的都逃不了!

2019年9月,韩国京畿道华城——

韩国国家科学搜查研究院提取了一名在狱中服刑的的DNA样本。

经调查发现,他与当年的10起连环奸杀案中,第5、7、9起中受害者身上提取的犯罪嫌疑人的DNA样本一致。当搜查院的调查人员拿到这份结果时,激动,惊愕,宽慰,愤怒与哀伤的混合情感像是药剂一般在全身扩散。

最终,审讯结果如下:李春才不仅在1994年1月奸杀自己的妻妹被判终身监禁,更是10起连环奸杀案中9起的幕后黑手(外加其他5起奸杀案)。

这10起发生在1986年9月15日到1991年4月3日之间的连环奸杀案,正是曾经震惊世人的悬案——华城连环杀人案。10名13岁到71岁的女性,不仅生前遭到残酷的对待,更因为生物医学检测技术的落后,迟迟不能追索到真凶,直到李春才的DNA样本被警方提取调查,才终于真相大白[1]

无独有偶,2020年2月,新冠肺炎疫情笼罩下的中国…

为了控制疫情,为数众多的人被隔离观察并采集了DNA数据。正是这一举措,导致了一桩同样近三十年的奸杀悬案有了眉目——其中一位被隔离人员的DNA,与受害者身上提取的DNA的Y染色体数据非常接近,警方调查该人员的所有男性亲属并提取DNA进行比对,最终锁定了与他同族的麻继钢。这起奸杀案发生于1992年3月24日,南京医学院的一位女生遭到残酷的强奸后遇害。前后1.5万人被排查,却直到疫情发生,才终于水落石出[2]

正义会迟到,却从来不会缺席!!!

李春才与麻继钢,最终被绳之以法,其实很大程度得益于Y染色体DNA检测技术的不断进步和警方人员的不断努力。那么,这个所谓的Y染色体遗传标记检测,究竟是有着怎样的奇效,可以拨云见日,让几十年前的凶案尘埃落定呢?芳老师这就带你一探究竟~

众所周知,女性的第23对染色体(性染色体),由两条X染色体组成;而男性的性染色体,由一条较长的X染色体与一条较短的Y染色体组成。在Y染色体上,分布着许多特殊的DNA序列,又名Y染色体短串联重复序列(Y chromosomal short tandem repeats, Y-STRs)[3]。

Y-STR序列存在多态性,即每个男性个体的序列都是独一无二的,所以在前文提到的案件中,警方多年来调查了数万人(华城连环杀人案21280人,南医大女生遇害案约1.5万),但是一旦不匹配或匹配度低,就会自动排除嫌疑人;另一方面,虽然每个男性个体的Y-STR序列彼此不同,但是由于在遗传学上,Y染色体在父系直系亲属之间遗传,所以同一家族的男性成员(祖孙、父子、叔侄、兄弟)之间,Y-STR序列及其多态性,较该家族之外的其他个体,呈现高度相似性。所以,在南医大女生遇害案中,虽然被隔离而提取DNA的并非凶手麻继钢本人,而是他的男性家族成员,但是该成员的Y-STR序列,依然与女受害者身上的搜集到的DNA样本高度匹配,而警方也直接调查该成员的11名男性亲属,最终导致麻继钢落网。

因此,Y-STR的这一特性,多年来在以性侵为主的刑事案件中得以广泛应用:首先,警方提取的DNA样本,可能同时混合了男性和女性的DNA,凭借Y-STR技术,可以排除无Y染色体的女性受害者DNA;其次,样本中可能同时混合了多名男性的Y染色体DNA,增加了侦查难度,Y-STR序列检测技术可以帮助警方将多名男性罪犯一起侦查归案,并寻找未知的男性罪犯;而父系家族成员之间Y-STR序列的相似性,也帮助警方通过父系亲缘关系,锁定男性罪犯。


另一种较为常见的遗传标记是Y染色体单核苷酸多态性(Y chromosomal single nucleotide polymorphisms, Y-SNPs)。Y-STR的多态性是不同的短串联重复序列之间的比对,Y-SNP则是整个染色体上相同位点的单核苷酸的差异[4]。相关研究表明,基因组测序技术,可以将男性和女性DNA从同一样本中分离,即使后者的浓度是前者的1000倍[5]。

近年来,随着二代测序技术的发展,Y-SNP标记将会越来越广泛地应用于父系族谱分析,从而促进法医学鉴定[6]。

以华城连环杀人案和南医大女生遇害案为代表,其实有不少性侵杀人案的侦破,都得益于Y染色体遗传标记检测的应用。类似于华城连环杀人案,在上世纪90年代末,波兰发生过一系列女童遭到性侵遇害的恶性案件。通过检测大量男性个体的Y-STR序列并比对,最终使唯一的真凶落网[7]。而在另一桩荷兰的单次案件中,仅凭凶手的作案手法,断定凶手是移居荷兰的中东难民。由于警方无法通过常染色体DNA序列比对锁定罪犯,这一推断性结果大大加剧了难民与当地居民的矛盾,让案件的侦破困难重重;而Y-STR技术则精确地排查了罪犯的父系族谱,认定罪犯来自荷兰当地居民,而非难民[3]。

近年来,Y-STR的测序技术不断进步,也开发出了新的用于鉴定的试剂盒 [8]。InVisor芳老师相信这一技术,将提高刑事案件的生物学侦查的精确度,缩短侦查时间,减少人力物力的投入,为案件的侦破提供更多强有力的帮助!!!正义永不缺席~

参考资料:

1. 详讯:韩国警方以DNA锁定80年代连环命案嫌疑人详讯:韩国警方以DNA锁定80年代连环命案嫌疑人 | 韩联社

2. 南医大女生被杀案细节:亲属DNA协助警方锁定嫌疑人

http://www.bjnews.com.cn/news/2020/02/24/694169.html

3. Forensic use of Y-chromosome DNA: a general overview, Manfred Kayser, Human Genetics, 2017

4. Y-chromosomal SNP haplotype diversity in forensic analysis, Mark A. Jobling, Forensic Science International, 2001

5. Y-SNP-genotyping – a new approach in forensic analysis, Lessig et al, Science Direct, 2005

6. Next Generation Sequencing Plus (NGS+) with Y-chromosomal Markers for Forensic Pedigree Searches, Qian et al, Scientific Reports, 2017

7. First Polish DNA “manhunt” – an application of Y-chromosome STRs, Dettlaff-Kakol and Pawlowski, International Journal of Legal Medicine, 2002

Forensic genetic value of a 27 Y-STR loci multiplex (Yfiler® Plus kit) in an Italian population sample, Rapone et al, Forensic Science International: Genetics, 2016

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